【电力】2050年电力能全部依赖可再生能源？

日前一则报导引起电力业界强烈关注，据21世纪经济导报6月26日刊载的消息，美国学者洛文斯的《重塑能源》一书的中文版开始上市。洛文斯在书中表达了其强烈的愿望，“2050年美国将不再使用石油、煤炭、核能，并大大减少天然气用量”。

　　实际上进入21世纪以来，能源进入替代阶段呼声渐起，所谓能源替代即以可再生能源取代传统的化石能源，以便大幅度降低化石能源燃烧产生的二氧化碳，而后者被指气候变化的直接原因。在这样的背景下，有关可再生能源替代化石能源的主张不少，文章更是汗牛充栋。

　　2012年一份来自美国能源部国家再生能源实验室（NREL）的研究发现，到2050年美国80%的电力将由可再生能源提供。

　　有研究报告指2050年德国电力的100%将由可再生能源产生，而目前德国的这一比例为18.1%（2010年数据，据IEA OECD能源平衡2011）。

　　2014年2月19日世界自然基金会发布报告，如果中国能大幅度提高能源利用效率并采取适当政策，到2050年可再生能源可支撑中国80%的发电量，实际这一目标将使中国因为发电而产生的碳排放量将比目前减少90%。2011-2050年的发电总成本57.7万亿美元，比以煤为主要燃料的发电总成本低6.3%，这个前景多么诱人啊！

　　2014年5月联合国气候变化专门委员会（IPCC）在最新发布的报告中重申，到2050年全球80%的电力供应来自中低碳能源，而根据世界野生动物基金会今年的报告，中国可在该领域成为世界各国的典范，于2050年实现这一目标。这些国际机构又一次扮演了挤压中国的角色。

　　对此一批中外专家把脉中国能源，纷纷发表自己的见解。一些国际机构如世界自然基金会（WWF）、欧盟伯尔基金会以及一些研究机构倾向于同意IPCC的结论，并认为中国能够而且也必须推动可再生能源比例大幅增长，但国内一些专家则持不同意见。厦门大学中国能源经济研究中心主任林伯强认为，在中国，可再生能源到2050年在发电中占80%的目标基本上是不可行的。为什么呢？他列举了几点理由。第一，我国可再生能源起步较晚，目前占比不高，（非水可再生能源大约占4%），要在短时间内如此快速攀升，缺少保障。第二，业已形成的巨大的化石燃料发电设施，要较长时间发挥作用，强行大幅度退出营运将造成全社会的巨大成本损失，难以承受。第三，使用可再生能源需要投入巨额新的成本。有鉴于此，林认为在相当长时间内，中国都会以煤为主。

　　显然，关于中国未来能源战略如何选取，可再生能源比例的可能水平的预估将决定未来中国电力工业的发展路径，是一个无比重要的问题。电力业界都应当重视一个十分简约和明晰的问题：中国电力向何处去？

　　最近中央召开的中央财经领导小组第六次会议，研究我国能源安全战略，会议提出的能源供应、消费、技术、体制革命的要求，将成为能源转型期的指导方针和战略举措，在这样的形势下，确定我国可再生能源发展的战略任务，尤为重要。笔者认为，洛文斯提出的构想更值得好好研究。

　　第一、洛文斯关于2050美国将不再使用石油、煤炭、核能，并大大减少天然气用量的想像，与当下美国政府的能源战略有相当大的距离。20世纪后期，世界经历了数次“石油危机”，美国意识到，作为一个能源消费大国，过度依赖进口是很不安全的，以致尼克松总统提出“能源独立”的战略目标。40年来历届美国总统都坚持了这一战略，先后加大了阿拉斯加石油开发强度，重新确定煤炭使命，直到奥巴马总统启动了页岩油、页岩气开采，大大提高了能源自给程度，甚至美国还有可能输出非常规天然气。2014年4月美国能源信息署（EIA）发布年度能源报告，该报告预测到2037年美国将实现石油零进口，这是基于对北达科他州的巴肯油田预测，其工业储量是150亿桶，如果全都开采出来够美国使用30年。显然直到2040年前后，美国并没有将常规能源全部转为可再生能源的打算。除了对美国自身的考虑，美国实施“能源独立”还在于把它作为针对中国、俄罗斯等不同意识形态的国家和石油输出国进行围堵的利器，这给中国强烈的启示。

　　第二、中国从现在到2050年进入一个能源转型期。中国工程院在2011年2月发布其2050年能源发展战略研究成果中提出，2050年前的40年应当是我国能源体系的转型期，从粗放、低效、污染、欠安全的能源体系转变为节约、高效、洁净、多元、安全的现代化能源体系。其中前20年，即到2030年是攻坚期，化石能源洁净高效低排利用和新型能源体系有所突破是两大任务；到2050年后，可再生能源战略地位提升，成为我国绿色低碳能源支柱之一。届时煤炭比重降至40~35%，而包括核电、水电和非水可再生能源的比重将占到一半以上。笔者认为中国工程院的这一研究结论符合中国国情。那种到2050年使中国可再生能源比重达到80%~100%的愿望是不切实际的。

    第三、我国的用能结构、供能结构的形成有其深刻的历史原因和资源赋存特征。我国经济结构第二产业比例较高，同西方发达国家成鲜明对照。2009年美国经济一、二、三产业的比重为1:21:77，而同期我国一、二、三产业比重为10.58:46.8:42.62.我国经济结构偏重于第二产业，而第二产业又是用能强度较高的产业。随着我国城镇化的深入发展第一产业比重将会继续下降，第二产业比重也将会下降，第三产业比重则将提升，但这是一个极其漫长的历史阶段。而我国的供能结构，煤炭起到决定性作用，这是因为我国石油的对外依存度将继续走高。中国供能结构的革命性变革将依赖页岩油、页岩气，因此中国能源转型更直观的用词当是能源替代，而中国的能源替代，一方面要走发达国家已经走过的以油气代煤+以气代油阶段，又要跨越油气往可再生能源过渡这样的双重替代任务。必须重视煤炭清洁高效开发应用在能源安全战略重点地位作用。此前的研究对煤炭过于贬低过于冷落，在今后的能源安全战略中，高效清洁利用已经提上议事日程，国家有关部门正在组织大的发电集团进行高效清洁超低排放发电的工程试点，已有众多企业获得如同天然气发电排放水平的煤炭发电技术，并在改造工程中应用和发展，相信这一技术的推广应用势将改变和强化煤炭在能源使用中的战略地位。
    

　　第四、我国的能源需求弹性、电力需求弹性尚处于一个比较高的状态，“十五”和“十一五”我国的能源弹性系数和电力弹性系数如表：

   “十五”期间两个弹性系数达到了最高值，近几年特别是2008年以来弹性有所下降，仍处于较高的水平，“十二五”前三年两个弹性系数分别达到 0.57和0.99 。能源电力的饱和需求曲线仍处于S曲线的上升区，不过2008年以来上升速率有所减缓，但均距饱和区尚有一段时间。

　　第五，洛文斯所提出的可再生能源100%的目标是有前提条件的，洛文斯指出，要实现（可再生能源100%）这样一个目标，终端能源效率需达到现有的3倍，终端电能效率达到4倍，可持续能源供给达到5倍。而我国终端能源效率目前尚低于发达国家水平，有专家做过测算，2005年我国终端能源效率约36.3%，比国外先进水平低8个百分点。以美国目前水平要想达成可再生能源占比100%的目标，终端能源效率尚且要提高到目前水平的3倍，我国的提效幅度和难度就更大了，要做的工作也就更多了。

　　以笔者知识面的限制，可以想见在我国实现可再生能源的大规模替代需要研究的课题会很多很多，我们还是不要停留在美好的愿望，脚踏实地地研究解决些问题吧。